DsPIC क्या कर सकता है जो विनम्र PIC माइक्रोकंट्रोलर नहीं कर सकता है?

Question

मैंने अभी तक डीएसपी चिप का उपयोग नहीं किया है। मुझे पता है कि उनकी वास्तुकला ऐसी है कि वे गणनाओं को काफी तेजी से कर सकते हैं, आमतौर पर एक घड़ी चक्र के भीतर, उनके निर्देश सेट में कई गुना-संचित निर्देश होते हैं और उनके पास डीएमए होते हैं ताकि सीपीयू को कीमती समय मूविंग डेटा बर्बाद न करना पड़े चारों ओर। मुझे लगता है कि इसमें और भी बहुत कुछ है, लेकिन ये कुछ बुनियादी बिंदु हैं।

मैं देख सकता हूं कि माइक्रोचिप में dsPIC है जो उनकी DSP चिप लाइन है। क्या हम केवल एक PIC18 या PIC32 का उपयोग नहीं कर सकते हैं जो कि DSP के रूप में भी करने के लिए मल्टीप्लायरों में बनाया गया है? DsPIC सामान्य PIC से कैसे अलग है?

मेरा मुख्य सवाल यह है कि, हमें डीएसपी चिप नामक कुछ अलग और अलग करने की आवश्यकता क्यों है और सभी माइक्रोकंट्रोलर पर उच्च परिशुद्धता फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट गणना क्षमता को एकीकृत नहीं करना है? निश्चित रूप से हमारे पास अभी जो प्रक्रिया प्रौद्योगिकियां हैं, इससे बहुत अधिक जगह नहीं लेनी चाहिए।

इसके अलावा, मुझे कैसे पता चलेगा कि मुझे एक सामान्य माइक्रोकंट्रोलर> के बजाय अपने प्रोजेक्ट में DSP चिप का उपयोग करने की आवश्यकता है

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इसी तरह के प्रश्न के अच्छे उत्तर यहां दिए गए हैं: Electronics.stackexchange.com/questions/3067/…

— डेविड

Answer 1

आम तौर पर "डीएसपी ..." का अर्थ है ' उस समय जब उत्पाद पेश किया गया था तब अधिक प्रासंगिक हॉर्स पावर और / या अधिक प्रासंगिक हार्डवेयर ।'
सामान्यीकृत प्रोसेसर पुराने विशेषज्ञ उपकरणों के साथ पकड़ बनाते हैं।
DSPIC पी है [लगभग 10+ साल पुराना - ओलिन को पता होगा।

[कोष्ठक में आइटम कुछ DSPIC उदाहरणों से संबंधित हैं - संपूर्ण नहीं]।

डीएसपी उत्पादों में कुछ मिश्रण की
अपेक्षा करते हैं : बैरल शिफ्टर्स,
वाइड फास्ट पाइपलाइन और फास्ट सिंगल साइकिल निष्पादन समय
,
डीएमए [6 या 8 चैनल, ड्यूल पोर्ट रैम बफ़र्स] बड़ी रैखिक मेमोरी एड्रेसिंग रेंज [4 ओवर्ड कार्यक्रम] जैसी चीजों की अपेक्षा करें। , 64 kB डेटा] विशेषज्ञ अंकगणितीय उन्मुख विशेषताएं
हो सकता है:
विशेषज्ञ बाह्य उपकरणों जैसे कि मोटर नियंत्रण,
कई अलग-अलग कॉम मानकों के लिए हार्डवेयर [CAN, IIC, UART, IIS, AC97, ...] सामान्य कॉम्स बफ़र्स की तुलना में अधिक गहरा [4 बाइट्स]: और / या सामान्य ADCs की तुलना में व्यापक [2 Msps, 10 या 12 बिट]

आप इनमें से अधिकांश को DSPIC परिवार में पाएंगे - और तेजी से gp प्रोसेसर परिवारों में।
चरम मामलों में आपको उपयोगकर्ता माइक्रोकोडिंग और बहुत कुछ मिलता है।

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यदि मुझे सही याद है, तो मैंने पहली बार 1999 में dsPIC डिजाइन के प्रयास के बारे में सुना, पहला नमूना 2002 के अंत में या 2002 के शुरू में उत्पादन भागों के साथ 2002 में दिया गया था। मेरे पास अभी भी एक 28-पिन सिरेमिक DIPP में 30F2010 हाथ से चलने वाला है। गलती से 30F6010 के रूप में लेबल किया गया था। यह केवल 1/3 पर पूरी गति से चला, और # 55 या कुछ होने के रूप में हाथ से चिह्नित किया गया था।

— ओलिन लेट्रोप

उन्हें 200 या 260MHz तक भी देखा जा सकता है जबकि PIC लाइन केवल 4 से 20MHz तक का समर्थन करती है। 10+ गुना तेज होना निश्चित रूप से विचार करने के लिए एक बिंदु है।

— 23

@ हेवेनार्ड - यह देखते हुए कि यह 2014 क्यू एंड ए है: उन्होंने डीएसपीआईसी के संभावित विकल्प के रूप में PIC32 का उल्लेख किया। 2007 PIC32MX में 80 MHz का Cmax (अधिकतम घड़ी आवृत्ति) है। 2013 PIC32MZ में 252 मेगाहर्ट्ज का Cmax है। || उपयोगी तुलना अधूरी तुलना यहाँ {विकिपीडिया}।

— रसेल मैकमोहन

Answer 2

पहले के आर्किटेक्चर PIC पर dsPIC के कुछ लाभ, PIC 16 और 18 परिवारों की तरह:

1. 16 बिट वाइड डेटा पथ और ALU, जैसा कि 8 से अपील की गई है।

2. सीधे पता करने की क्षमता (दोनों आर्किटेक्चर के बाद के संस्करणों ने इसे विभिन्न तरीके से बढ़ाया) अधिक डेटा मेमोरी। एक मूल PIC 16 128 बाइट्स को सीधे संबोधित कर सकता है, 512 बैंकिंग के साथ। नए PIC 16F1xxx ने अधिक डेटा मेमोरी को संबोधित करने की अनुमति देने के लिए बैंकिंग को बढ़ाया है। PIC 18 आर्किटेक्चर 4k बाइट्स तक सीमित है। DsPIC आर्किटेक्चर 64k बाइट्स या 32k 16-बिट शब्दों को सीधे संबोधित कर सकता है, हालांकि विभिन्न कारणों से इसमें से केवल आधा ही आर्किटेक्चर में RAM के लिए उपलब्ध है। बाद के कुछ मॉडलों में एक बैंकिंग योजना को आगे बढ़ाया है।

3. और तेज। मूल 30F 30 MIP पर चल सकता है, 40 MIP के साथ अब आदर्श है। नई ई सीरीज़ 70 एमआईपी तक चल सकती है, हालांकि इसके और भी कई कारण हैं, जो पहले के धीमे मॉडल की तुलना में किसी चीज़ का इंतज़ार कर सकते हैं। वे अभी भी औसतन काफी तेज हैं।

4. डीएसपी क्षमता। डीएसपी इंजन में दो 40-बिट संचयक और सामान्य हार्डवेयर है, जो एक मैक प्रति निर्देश चक्र पर मैक संचालन के अनुक्रम का प्रदर्शन करता है (डेव ट्वीड का उत्तर देखें)। मैक और संबंधित निर्देश वास्तविक गुणा-संचय के साथ सरणी अनुक्रमण और लूप समाप्ति को ओवरलैप करते हैं।

5. 15 सॉफ्टवेयर प्रयोग करने योग्य 16-बिट "वर्किंग रजिस्टर" के बजाय 8 बिट PIC आर्किटेक्चर के सिंगल 8-बिट डब्ल्यू रजिस्टर के।

6. बैरल शिफ्टर।

7. एकल-चक्र 16x16 -> 32 बिट गुणा।

8. हार्डवेयर बांटते हैं। एक 32 डिव 16 -> 16 बिट ऑपरेशन में 18 चक्र लगते हैं।

9. 3-ऑपरेंड निर्देशों के बहुत सारे। उदाहरण के लिए, आप दो कामकाजी रजिस्टरों की सामग्री को जोड़ सकते हैं और परिणाम को तीसरे में डाल सकते हैं, सभी एक ही चक्र में। यह अधिकांश गणित, तर्क और बदलाव कार्यों पर लागू होता है।

10. कुल मिलाकर अधिक नियमित और सममित अनुदेश सेट।

11. सदिश बाधित। PIC 16 में एक एकल रुकावट वेक्टर है, और PIC 18 में दो हैं। 16 बिट भागों (PIC 24, dsPIC 30 और 33) पर, प्रत्येक रुकावट स्रोत का अपना वेक्टर है। यह रुकावट की दिनचर्या में विलंबता को कम करता है क्योंकि इसमें उन चक्रों को खर्च करने की आवश्यकता नहीं होती है जो सेवा में बाधा बनते हैं।

    यह बेहतर सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर के लिए भी अनुमति देता है। किसी विशेष परिधीय के लिए रुकावट की दिनचर्या एक ही मॉड्यूल में हो सकती है, जो कि एक वैश्विक रुकावट दिनचर्या होने के बजाय उस परिधीय को संभालने वाले अन्य कोड के समान है।

12. विभिन्न अन्य लाभ जो व्यापक वास्तुकला से बाहर आते हैं।

Answer 3

आमतौर पर एक सामान्य प्रयोजन सीपीयू के साथ तुलना करने पर डीएसपी की प्रमुख विशिष्ट विशेषता यह है कि डीएसपी कुछ के साथ कुछ सिग्नल-प्रोसेसिंग संचालन को निष्पादित कर सकता है, यदि कोई हो, तो सीपीयू चक्र निर्देशों पर बर्बाद हो जाते हैं जो परिणामों की गणना नहीं करते हैं।

कई प्रमुख डीएसपी एल्गोरिदम में सबसे बुनियादी संचालन में से एक मैक (बहु-संचित) ऑपरेशन है, जो कि मैट्रिक्स डॉट और क्रॉस उत्पादों, एफआईआर और आईआईआर फिल्टर के साथ-साथ एफएफटी में इस्तेमाल किया जाने वाला मौलिक कदम है। एक डीएसपी में आम तौर पर एक रजिस्टर और / या मेमोरी संगठन और एक डेटा पथ होगा जो इसे लूप ओवरहेड या डेटा आंदोलन पर बर्बाद किए बिना किसी भी घड़ियों के बिना एक पंक्ति में अद्वितीय डेटा जोड़े पर कम से कम 64 मैक संचालन करने की अनुमति देता है। सामान्य प्रयोजन के सीपीयू में आमतौर पर रजिस्टर और मेमोरी के बीच डेटा स्थानांतरित करने के लिए अतिरिक्त निर्देशों का उपयोग किए बिना इसे पूरा करने के लिए पर्याप्त रजिस्टर नहीं होते हैं।

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मैक संचालन पर जोर देने के लिए +1। ये बिना किसी संदेह के अधिकांश डीएसपी संचालन के मूल हैं।

— मैट यंग